本實用新型涉及一種車燈用高功率LED照明器件,特別地涉及一種直接采用超導覆銅鋁基板作為散熱通道的大功率LED照明器件。
背景技術:
隨著LED芯片材料及工藝的進步,大功率 LED 的光效率逐步得到提升,目前越來越多的LED應用在汽車車燈領域。LED芯片的光電轉換效率目前只有40~50%,大功率 LED隨著驅動電流的提升工作溫度會急劇升高。由于LED 芯片尺寸小一般約為1mm2,如果不能將熱量及時散出去,不僅會影響 LED的發(fā)光效率,甚至會導致其燒毀。
目前車燈用LED封裝一般采用氮化鋁、氧化鋁或銅基覆銅板作為LED芯片的散熱導電結構,氮化鋁、銅基覆銅板成本很高加工不方便,而氧化鋁導熱系數很低,僅17~22w/m.k,由于車燈需要多個LED組合以提高功率,由此嚴重制約了LED在車燈上的應用拓展。
技術實現要素:
發(fā)明目的:針對現有技術存在的缺陷,本實用新型的目的是提供一種車燈用高功率LED照明封裝結構,提高LED封裝的光通密度與散熱通道,從而保證LED車燈的穩(wěn)定工作,滿足高集成度要求。
技術方案:為了達到上述目的,本實用新型通過以下技術方案實現:
一種車燈用高功率LED照明封裝結構,包括高純鋁板、類金剛石涂層、導電層、白色硅膠、LED芯片、封裝層、液相融合和熒光膠膜片;在高純鋁板外設類金剛石涂層、在類金剛石涂層上設導電層,在導電層上設液相融合,在液相融合上設由1個以上LED芯片組成的芯片陣列,在LED芯片上設封裝層和\或熒光膠膜片,在芯片陣列外周設白色硅膠封裝外周。
所述的類金剛石涂層的厚度為10~20um。
所述的高純鋁板的厚度為0.8~3mm。
所述的導電層為導電銅層,銅層厚度為0.1~0.2um。
在所述的導電層上至少焊接有四個以上通過串聯或并聯方式連接的大功率LED 芯片。
利用PVD鍍膜技術制備的類金剛石膜是大功率發(fā)光二極管理想的散熱材料。類金剛石薄膜DLC能有效地溝通半導體GaN和金屬襯底,DLC的熱導率(475W/mK)比銅都高,不僅能減輕熱失配,而且能增強熱發(fā)散。
有益效果:與現有技術相比,本實用新型的車燈用高功率LED照明封裝結構,能承受高驅動電流,成本便宜系統(tǒng)熱阻低,光效高,滿足汽車照明的高集成度要求。
附圖說明
圖1是車燈用高功率LED照明封裝結構的側視圖;
圖2是車燈用高功率LED照明封裝結構的俯視圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖對本實用新型做進一步的說明。
如圖1和圖2所示,車燈用高功率LED照明封裝結構,主要應用于汽車車燈上。主要結構部件包括:高純鋁板1、類金剛石涂層2、導電層3、白色硅膠4、LED芯片5、封裝層6、液相融合7和熒光膠膜片8;在高純鋁板1外設類金剛石涂層2、在類金剛石涂層2設導電層3,在導電層3上設液相融合7,在液相融合7上設LED芯片5,在LED芯片5之間設封裝層6,并用白色硅膠4封裝外周;在LED芯片5上設熒光膠膜片8。
高純鋁板1采用薄膜蒸發(fā)沉積與離子注入技術得到類金剛石涂層2(類金剛石薄膜(DLC)是一種非晶態(tài)薄膜,具有高硬度和高導熱性,是金剛石和網狀石墨共存的結構),在類金剛石涂層2上通過濺射沉積、電鍍等得到金屬導電層3(導電銅層)。根據應用LED芯片5的排布蝕刻導電銅層,形成一定電路功能連接的PCB。在PCB上共晶焊接LED芯片5(優(yōu)選大功率芯片)。該共晶焊接是在加溫(220-320℃)條件下,焊球與導電層的金屬形成液相融合7,這種方式具有很高的結合強度與導熱率,特別適合本PCB應用。當然選用中小功率芯片,或采用膠水粘合也是可行的。在LED芯片5陣列四周用點膠機涂布白色硅膠4,固化成型后,優(yōu)選在芯片上涂布封裝層(透明硅膠)6,最后根據需要的發(fā)光顏色選蓋熒光膠膜片8固化成型,也可在芯片上直接涂布摻雜有一種顏色或多種顏色的含熒光粉硅膠。
其中,類金剛石涂層一般采用真空蒸發(fā)鍍膜技術、真空濺射鍍膜技術和真空離子束鍍膜技術等離子體增強型氣相沉積方法制備,該類金剛石涂層2的厚度為10~20um。高純鋁板1的鋁基板一般采用1070、1050等1系高純高導熱鋁板,鋁板厚度根據需要一般為0.8~3mm。鋁基覆銅板的導電銅層是通過濺射沉積而成,銅層厚度一般為0.1~0.2um,濺射沉積后的銅層通過電鍍加厚,沉銅厚度一般為10~20um。在導電銅層上至少焊接有四個以上通過串并聯方式連接的大功率LED芯片。
以上所述者,僅為本實用新型之較佳實施例而已,不能認定本申請的具體實施僅局限于這些說明。